ТОП 10:

Определение необходимого для подачи воды напора насоса



 

Для подачи воды насосом по трубопроводам из водоисточника в водоприемник необходимо затратить энергию. Энергия расходуется на подъем воды с одной отметки поверхности на другую, вышележащую, и преодоления гидравлических сопротивлений во всасывающем и напорном трубопроводах. Эта энергия, отнесенная к весу жидкости, проходящей через насос в единицу времени, называется удельной энергией или напором насоса.

 

1.1. Геодезическая высота подъёма.

 

Hг = Ñву – Ñну = 70 –18 = 52 м,

где Ñву и Ñну- отметки уровней воды, соответственно в верхнем и нижнем бьефах, Ñву = 70м, Ñну = 18 м – табл. 1.

 

 

1.2. Потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах насосной установки.

 

Потери напора в коммуникациях насосной установки могут быть рассчитаны с помощью справочников по гидравлике, либо заданы в задании. В нашем случае (для упрощения расчетов) местные потери напора заданы, а потери напора по длине трубопровода определяются расчётом только на участках трубопроводов длиной L1 и L2. На остальных участках трубопровода из-за малой их длины потери незначительны и ими можно пренебречь.

Потери напора во всасывающем трубопроводе насосной установки

hвå = hвм+ hвдл = 0,27 + 0,048 = 0,32 м.,

где hвм – местные потери напора во всасывающем трубопроводе насосной установки, hвм= 0,27 м – табл.1;

hвдл – потери напора по длине всасывающего трубопровода насосной установки,

hвдл = A·Q2·L1 = 0,0017·0,92·35 = 0,048 м,

где А – удельное сопротивление трубопровода (сек43), для стального трубопровода диаметром D1 = 1,0 м А = 0,0017 сек43 – табл.2;

Q – подача насосной установки, Q = 0,9 м3/с;

L1– длина всасывающего трубопровода, на которой определяются потери, L1 = 35 м.

Потери напора в напорном трубопроводе насосной установки будут равны:

håн = hнм + hндл = 0,31 + 0,97 = 1,28 м,

где hнм – местные потери напора в напорном трубопроводе насосной установки, м; hнм = 0,31 м - см. табл.1.

hндл – потери напора по длине в напорном трубопроводе насосной установки, м. Для стального трубопровода диаметром D1 = 0,9 м и длиной L2 = 400 м,

hндл = A·Q2·L2 = 0,003·0,92·400 = 0,97 м

Потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах насосной установки равны:

hå = håв + hнå = 0,32 + 1,28 = 1,60 м.

 

1.3. Напор насоса

Напор насоса определяется по формуле:

H = Hг + hå + (Vву2 - Vну2)/2g = (1)

= 52 + 1,60 + ( 0,72 - 0,52 )/2·9,81 = 53,61м,

где Vву, Vну- соответственно скорости потока в водоприёмнике и в водоисточнике, м/с.

Vву = 0,7 м/с, Vну = 0,5 м/с - рис.2.

 

Определение показаний приборов №1 и №2

 

Прибором №1 является вакуумметр, так как насос расположен выше уровня воды в водоисточнике. Для определения его показаний составим уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2 (рис. 3). Плоскость сравнения О - О проходит через отметку оси насоса. В сечении 1-1 расчётную точку, где измеряется давление, принимаем на свободной поверхности водоисточника (точка А на рис. 3) В сечении 2 - 2 – в точке подсоединения подводящей трубки прибора к трубопроводу, так как прибором является вакуумметр и его трубка заполнена воздухом (точка В на рис. 3):

 
 

 

P0/rg + V2ну/2g - hв = Pв/2g + V2в/2g - yв + håв, (2)

где P0 – атмосферное давление, Па;

Pв – абсолютное давление в точке В, Па;

hв, yв – соответственно расстояния по вертикали от плоскости сравнения О - О до точек А и В, м;

Vну – скорость потока в сечении (1 – 1), м/с;

Vв – скорость потока в сечении (2 – 2), м/с;

g – ускорение свободного падения, м/с2.

 

Преобразуем уравнение (2) следующим образом:

hвак = (P0-Pв)/rg = hв - yв + håв + (Vв2 - V 2ну)/2g, (3)

где hвак = (P0-Pв)/rg – показание прибора №1 (вакуумметра), выраженное в метрах водяного столба.

Отметим, что величина hв здесь рассматривается как координата точки А, а не как геометрическая высота всасывания – понятие, характеризующее насосную установку. По условию задания, координата точки А - hв = -5м. Знак минус перед hв уже учтен при составлении уравнения Бернулли.

Координату точки В найдем следующим образом:

yв = 0,25·dв - 0,95·dв = -0,7·dв = -0,7·0,8 = - 0,56 м.,

где dв – диаметр трубопровода в сечении (2-2), dв = 0,8 м – табл. 1.

Знак минус перед числом 0,56 означает, что точка В лежит ниже плоскости сравнения О - О. Это следует и из рис.3. Он учтен нами еще при составлении уравнения Бернулли.







Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.231.229.89 (0.004 с.)